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C'est parti !

Le Challenge des Makers 2020

J'y cours

Atelier promotion 1

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Sins is not Simon: carte électronique du jeux

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Difficulté:

Nous réalisons un petit jeux électronique rigolo et collaboratif où il faut retrouver 10 clés qui ouvrent des coffres à trésors, planquées dans un immense labyrinthe où se succèdent des pièces avec 4 portes de sorties de 4 couleurs distinctes. Un guide nous montre les 3 prochaines portes à emprunter, et continue de nous guider tant qu'on arrive à recommencer depuis le début sans se perdre, car il faut rapporter les clés à chaque fois. Le jeux se termine quand on a trouvé les 10 clés, ou bien quand on s'est perdu, et il est conseillé d'y jouer de manière collaborative à plusieurs pour retenir les séquences de portes à ouvrir de plus en plus longues. Il s'agit d'un jeu de mémoire visuelle et auditive, mais ne vous y trompez pas: Sins Is Not Simon!

Matériel :

Budget : 30€

Etape 1 : Matériel nécessaire

  • 1 PYBStick26 standard avec ses deux barrettes femelles 13 pins soudées. Conçue par Frédéric de Garatronic, disponible sur le shop de MC Hobby, c'est une petite merveille made in France pour les makers à base micro-contrôleur SMT32.

  • 4 leds 5mm (Verte, Bleue, Jaune, Rouge)

  • 4 résistances 220 Ω (pour les leds)

  • 1 résistance 330 Ω (pour le buzzer), sinon 220 Ω sera aussi valable ça ne fera pas exploser le buzzer ;-).

  • 1 diode de redressement 1N4148 (optionnel, la carte fonctionne sans: c'est une diode de roue libre pour protéger le buzzer)

  • 1 petit buzzer passif (attention à bien prendre un passif)

  • 4 boutons poussoirs (6mm pour une breadboard, ou 12mm avec capuchons colorés ronds vert, bleu, jaune et rouge pour le circuit imprimé)

  • 1 écran LCD 1602 avec backpack I2C

  • 1 nappe souple femelle/femelle 4 pins, pour connecter le LCD au circuit.

  • 1 connecteur pin header coudé 4 pins mâles 2.54mm, pour relier le LCD (impérativement coudé pour le circuit imprimé)

  • Un bon paquet des câbles colorés souples Dupont mâle/mâle pour la breadboard uniquement

Si vous préférez souder les composants sur le circuit imprimé proposé, au lieu d'utiliser une breadboard (pleine de câbles), il vous faudra en plus:

  • 1 circuit imprimé, à faire fabriquer à partir des fichiers GERBER_SINS.zip fournis sur mon Github, ou bien ci-joint (sur Github vous êtes certains d'avoir la dernière version à jour, en cas de mise à jour)

  • 1 alimentation 5V avec Jack DC (1A est suffisant).

  • 1 diode Schottky SB560 (elle protège l'alimentation externe 5V quand l'USB est connectée en même temps)

  • 1 connecteur Barrel JackDC mâle, 3 points de soudure

  • 2 pin header mâle 13 pins 2.54mm à souder (pour y brancher la PYBStick)

  • quelques entretoises M2.5 (ou M2 aussi ça passera): 8 * M/F 15mm + 6 écrous + 2 vis

Fichiers :

Etape 2 : Si vous voulez réaliser le circuit sur une breadboard

C'est simple à réaliser sur une breadboard, en vous référant au schéma ci-dessous. Il faut utiliser dans ce cas des boutons poussoirs 6mm et veiller à positionner judicieusement les câbles pour ne pas gêner lors de l'utilisation. Ne vous trompez pas avec le branchement du LCD sinon il est mort ... La diode de roue libre 1N4148 est optionnelle, plutôt conseillée sur le long terme avec le circuit imprimé. Vous pouvez utiliser 5 résistances de 220Ω ça fonctionne très bien comme ça.

Etape 3 : Si vous voulez réaliser le circuit sur le circuit imprimé

Vous pouvez faire fabriquer le circuit imprimé chez n'importe quel fabriquant de PCB de vote choix à partir des fichiers GERBER zippés fourni dans les sources Github ou joint à la liste du matériel. N'oubliez pas le matériel supplémentaire nécessaire (diode schottky, entretoise etc ..)


Etape 4 : Soudure des composants sur le circuit imprimé

Seuls le jack DC et les 2 rangées de pin headers 13 pins mâles seront disposées au dessous du circuit-imprimé (PCB), tout le reste des composants électroniques sont disposés au dessus.

Pour souder les composants, il faut toujours commencer par les plus petits: les 5 résistances, puis la diode 1N4148 en respectant bien le sens (l'anneau de la cathode est sérigraphié sur le circuit). Ensuite les 4 boutons poussoirs 12mm, puis le buzzer, le connecteur coudés 4 pins pour y relier l'écran LCD, la petite capacité 100nF. Avant de souder la grosse diode Schottky, je conseille d'abord de souder les 2 pin headers mâles de 13 pins à disposer au dessous du PCB (soudures au dessus donc), en utilisant une breadboard pour les souder parfaitement perpendiculaires au support. Vous pouvez alors souder la grosse diode Schottky en la plaçant au dessus du PCB dans le bon sens (anneau de la cathode sérigraphiée), bien disposer les pattes sinon elle ne rentre pas. Il reste à souder le jack DC disposé par dessous (soudures au dessus donc),

Concernant les leds (patte la plus courte dirigée vers les boutons poussoirs), il ne faut pas les souder à raz bord du PCB, surtout si vous comptez imprimer le boîtier 3D proposé: il faut les disposer de façon à ce qu'elles soient au même niveau des capuchons plastiques, le résultat est plus joli. Si vous comptez imprimer le boîtier 3D réalisé par François: un gabarit pour souder les leds est à imprimer, sinon vous pouvez les ajuster à l’œil en tordant un peu les pattes en V par dessous, ce qui va les maintenir en place pendant la soudure.

Etape 5 : Assemblage du jeux

Une fois les entretoises positionnées et l'afficheur LCD connecté (ne pas vous tromper avec les branchements ...), le jeux devrait ressembler à ceci. Pour le faire fonctionner il faut préalablement installer les scripts MicroPython sur la PYBStick

Scripts MicroPython:

Tous les scripts *.py sont à récupérer sur mon Github ou bien ci-dessous: ils doivent être déposés à la racine du lecteur PYBFLASH qui apparaît lorsque vous connectez la PYBStick26 sur un port USB libre de votre ordinateur. Ensuite vous pouvez déconnecter la PYBStick26, et la remettre sur son circuit imprimé: en branchant le JackDC 5V le jeux démarre immédiatement.

Si vous souhaitez plus de précision sur la conception de ces scripts MicroPython, je vous encourage à lire l'article sur https://www.papsdroid.fr/post/_sins

Fichiers :

Etape 6 : Branchez le jeux, et jouez (à plusieurs) !

Au tout début, un message d'accueil avec une musique apparaît, ainsi qu'une petite animation colorée des leds. 


Le joueur est ensuite invité à choisir un mode de jeux en appuyant sur l’un des boutons vert, bleu, jaune ou rouge.

  • Vert : facile. De nouvelles séquences de 3 portes à ouvrir sont rajoutées sans modifier les précédentes. Chaque porte est associée à un son.

  • Bleu : moyen, idem que le mode vert mais sans les sons: il faut se fier à sa mémoire visuelle uniquement.

  • Jaune: difficile. Dans ce mode, la séquence de portes à ouvrir est réinitialisée au hasard depuis le début, avec les sons activés.

  • Rouge: expert. Idem mode Jaune mais sans les sons.

Le mode choisi est alors confirmé sur l'écran LCD.

Le joueur est alors invité à observer la séquence de portes (avec ou sans son, selon le mode choisi) à ouvrir, indiquée par le guide, puis reproduire la même séquence, à l'aide du rack de boutons poussoirs. S'il a ouvert les portes dans le bon ordre sans se tromper: la led verte va clignoter 3 fois, une clé est trouvée, et si le record du mode est battu il est aussi mis à jour.

S'il s’est trompé, il est alors perdu dans le labyrinthe de la PybStick26! Une musique de la loose est jouée, la led rouge clignote 3 fois, et un message est indiqué sur l'écran. Le jeux retourne alors sur l'écran de choix du mode.


Si vous avez trouvé les 10 clés: bravo et respect car c'est vraiment très dur! 

Le jeux retourne ensuite sur l’écran de choix du mode.


Etape 7 : Boitier imprimé 3D

Un boitier imprimé 3D a été réalisé sur mesure par François de notre équipe #OuiAreSins. 

Le tutoriel est par ici.

Sources :

https://www.papsdroid.fr/post/_sins


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